(57)【要約】【課題】整流回路とインバータ回路との間に昇圧回路を設け、それをインバータ回路に供給して加熱効率の向上を図るとともに、インバータ回路の構成をフルブリッジインバータ回路とすることで負荷電流の低減を図り、さらに効果的に加熱効率の向上を実現することのできる誘導加熱調理器を提供する。【解決手段】インバータ回路１０をフルブリッジインバータ回路として構成することにより、負荷電流の低減を図り、またこのインバータ回路１０の前段に昇圧回路３を備えることにより、加熱効率を向上させるようにした。また、加熱コイル２１の巻き構造を２層重ね巻き構造として加熱効率を向上させるとともに、ギャップの長さを調整することでさらに加熱効率を向上させるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を全波整流する整流回路と、
前記整流回路で全波整流された直流電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路で昇圧された直流電圧を高周波の交流電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力段に接続され、加熱コイル及び共振コンデンサで構成される共振回路とを備え、
前記インバータ回路を直列に接続された２つのスイッチング素子２組で形成されるフルブリッジインバータ回路とする
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記昇圧回路には、
昇圧する直流電圧の電圧値をあらかじめ所定の電圧値となるように設定してある
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記昇圧回路に設定されている所定の電圧値を３００Ｖ〜４００Ｖとする
ことを特徴とする請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記加熱コイルを、
巻き線を２層とする２層重ね巻き構造とする
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記加熱コイル上に被加熱体を載置しないときにおける前記加熱コイルの抵抗値を、０．３Ω〜０．７Ωとする
ことを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記加熱コイルの巻き線と前記加熱コイルの上面に配置される天板との間隙であるギャップを、２．５ｍｍ以下とする
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加熱コイルに高周波電流を供給して被加熱体を誘導加熱する誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、「加熱コイルのリッツ線は、４０本の素線を一度に束ねて撚り合わせて一次撚りとし、この一次撚りを２束づつ撚り合わせて二次撚りとし、この二次撚りをさらに４束撚り合わせて三次撚りとして構成されている。このようなリッツ線を巻回して構成された加熱コイルは、加熱コイルの全体寸法に対し、素線（含む絶縁層）の体積の占める割合、即ち占積率を増やすと、素線同士がまず密に結合してインダクタンスが大きくなり、鍋との電磁的結合が増加する」ようにした誘導加熱調理器が存在する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、「金属体から発生した磁界は、漏れ磁界を妨げる方向に働くため、磁界を閉じ込めることで、被加熱体へ向かう磁界量を増加させることが可能となる。従って、磁気伝達損を抑え、加熱効率を向上させることができる」ようにした誘導加熱調理器が存在する（たとえば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、「商用電源から供給される交流が、整流回路によって直流に変換され、昇圧回路の入力部、即ち、コイルの一端に直流電圧ＶＩＮが供給される。他方、昇圧用駆動回路は、方形波の駆動信号ＶＧ’を昇圧用スイッチング素子のゲートに出力して、昇圧用スイッチング素子を駆動する。昇圧用スイッチング素子は、駆動信号ＶＧ’が方形波のためオン、オフされて、そのコレクタに方形波の電圧ＶＣＥ’を出力する。昇圧用スイッチング素子のコレクタ電圧ＶＣＥ’は、ダイオードを介してコンデンサに伝わると、平滑されるとともに昇圧され、ＶＣＥ’より高い直流電圧ＶＣ’となる」ようにした誘導加熱装置が存在する（たとえば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２６６７９号公報（第４頁、第１図）
【特許文献２】特開２００３−１５１７４５号公報（第３頁、第１図）
【特許文献３】特開２００２−２４６１６１号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の誘導加熱調理器は、加熱コイルの構造のみの工夫により加熱効率を向上させるようにしたものである。しかしながら、設定電力を大きく設定した場合においては、加熱コイルに供給される高周波電流の電圧が低下してしまい、それに伴って加熱効率も低減してしまうという問題があった。すなわち、加熱コイルに載置する被加熱体の種類によっては、加熱効率の大幅な向上が困難であり、顕著に加熱性能を向上させることはできなかった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の誘導加熱調理器は、金属体を設けて磁気伝達損を低減することで加熱効率を向上させるようにしたものである。言い換えれば、加熱コイルと被加熱体との間の磁気伝達損を低減することによって、加熱効率を相対的に向上するようにしたものである。したがって、加熱コイルの構造や電気回路を特に工夫するものではなく、積極的に加熱効率を向上させるものではなかった。
【０００８】
さらに、特許文献３に記載の誘導加熱装置は、整流回路とインバータ部との間に直流電圧を昇圧する昇圧回路を設けることで、加熱効率を向上させるようにしたものである。しかしながら、インバータ部の構成が一石電圧共振回路に特化したものであり、インバータ部の回路構成を特に工夫するものではなかった。すなわち、設定電力が大きくなるに伴って加熱コイルの動作周波数が低下することは明らかであり、それを回避するために昇圧回路を設けただけであった。
【０００９】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、効果的に加熱効率の向上を実現することのできる誘導加熱調理器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る誘導加熱調理器は、交流電源を全波整流する整流回路と、前記整流回路で全波整流された直流電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路で昇圧された直流電圧を高周波の交流電圧に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力段に接続され、加熱コイル及び共振コンデンサで構成される共振回路とを備え、前記インバータ回路を直列に接続された２つのスイッチング素子２組で形成されるフルブリッジインバータ回路として構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る誘導加熱調理器は、交流電源を全波整流する整流回路と、前記整流回路で全波整流された直流電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路で昇圧された直流電圧を高周波の交流電圧に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力段に接続され、加熱コイル及び共振コンデンサで構成される共振回路とを備え、前記インバータ回路を直列に接続された２つのスイッチング素子２組で形成されるフルブリッジインバータ回路として構成するので、インバータ回路損失を低減することができ、加熱効率を向上することが可能になる。また、インバータ回路損失を低減するので、誘導加熱調理器を構成する回路の冷却を容易に実現することも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器について図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
実施の形態１では、インバータ回路１０をフルブリッジインバータ回路で構成し、そのインバータ回路１０の前段に昇圧回路３を備えるようにして、加熱コイル２１の加熱効率を向上させる場合を例に説明する。
【００１３】
図１は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器５０の回路構成を示す概略構成図である。誘導加熱調理器５０は、整流回路２と、昇圧回路３と、インバータ回路１０と、共振回路２０と、スナバコンデンサ８とで構成されている。また、誘導加熱調理器５０は、商用電源１に接続されており、この商用電源１から供給される交流電圧は、整流回路２で直流電圧に変換されるようになっている。
【００１４】
整流回路２は、全波整流を行なうダイオードブリッジで構成されており、交流電圧を整流して直流電圧に変換するものである。ここで変換された直流電圧が昇圧回路３に供給されるようになっている。昇圧回路３は、整流回路２で変換された直流電圧を昇圧するものである。この昇圧回路３には、図示省略のリアクトルや平滑コンデンサ等を備えているのが望ましい。ここで昇圧された直流電圧がインバータ回路１０に供給されるようになっている。
【００１５】
インバータ回路１０は、整流回路２の正負母線４間に直列に接続された２つのスイッチング素子の２組（スイッチング素子１１とスイッチング素子１２、スイッチング素子１３とスイッチング素子１４）で構成されている。すなわち、インバータ回路１０は、直列に接続された２つのスイッチング素子２組で形成されるフルブリッジインバータ回路として構成されているのである。ここでは、４つのスイッチング素子がＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である場合を例に示している。なお、各スイッチング素子には、それぞれのスイッチング素子に逆並列に接続された図示省略のダイオードが備えられているとよい。
【００１６】
インバータ回路１０におけるスイッチング素子１１とスイッチング素子１２、スイッチング素子１３とスイッチング素子１４の出力点間には、加熱コイル２１と共振コンデンサ２２とで構成されている共振回路２０が接続されている。加熱コイル２１と共振コンデンサ２２とは、直列共振回路を形成し共振周波数を有するが、インバータ回路１０は、その共振周波数よりも高い周波数で駆動されるので、共振回路２０が誘導特性を有するようになっている。
【００１７】
この加熱コイル２１に被加熱体（鍋ややかん、フライパン等）７が載置されるようになっており、ユーザからの指示に基づいて加熱が実行されるようになっている。また、スイッチング素子１２及びスイッチング素子１４のノイズ低減、損失低減を図るためにスナバコンデンサ８がそれぞれのスイッチング素子と並列になるように接続されている。なお、スナバコンデンサ８と抵抗とを直列に接続してスナバ回路を構成して、スイッチング素子１２及びスイッチング素子１４のノイズ低減、損失低減を図ってもよい。また、インバータ回路１０を構成する各スイッチング素子は、図示省略の制御回路で制御されるようになっている。
【００１８】
図２は、加熱コイル２１の母線電圧に対する加熱効率の実験結果を示す説明図である。この図では、横軸が母線電圧（Ｖ）、縦軸が加熱効率（％）をそれぞれ示しており、６つの加熱コイル２１（Ａコイル〜Ｆコイル）の実験結果を示している。この６つの加熱コイル２１は、巻線仕様（巻数及び撚り数）でインダクタンス（μＨ）を変化させたものである。つまり、Ａコイルから順にインダクタンスが大きくなるように設定されているものである（図３参照）。ここでは、各加熱コイル２１に定格電力を投入したときの加熱効率を示している。また、母線電圧とは、昇圧回路３から出力される電圧を示すものとする。
【００１９】
図に示すように、各加熱コイル２１に定格電力を投入したとき各加熱コイル２１に印加される母線電圧は異なる。つまり、各加熱コイル２１に定格電力を投入したとき、Ａコイルに印加される母線電圧は約１４０Ｖ、Ｂコイルに印加される母線電圧は約２００Ｖ、Ｃコイルに印加される母線電圧は約２６０Ｖ、Ｄコイルに印加される母線電圧は約３５０Ｖ、Ｅコイルに印加される母線電圧は約３６０Ｖ、Ｆコイルに印加される母線電圧は約３９０Ｖとなっている。
【００２０】
また、各加熱コイル２１の加熱効率が異なることもわかる。つまり、各加熱コイル２１の加熱効率は、母線電圧が約３００Ｖになるまでは母線電圧に比例するように上昇するが（Ａコイル〜Ｃコイル）、母線電圧が約３００Ｖを超えると鈍化してしまう（Ｄコイル〜Ｆコイル）ということがわかる。これは、加熱コイル２１の巻数増加に伴う層数増加で加熱コイル２１と被加熱体７との電磁的結合が悪化する（つまり、漏れ損失が増加する）こと、及び加熱コイル損失が増加することに起因するものであることがわかっている。
【００２１】
図３は、無負荷状態での各加熱コイル２１のインダクタンスを示す説明図である。ここでは、各加熱コイル２１上に被加熱体７を載置しない状態での各加熱コイル２１における抵抗値（以下、無負荷時抵抗ＲSnと称する。）とインダクタンス（ＬSn）とを計測したものをそれぞれ示している。なお、投入される定格電力の周波数は２１ｋＨｚで統一されているものとする。
【００２２】
図に示すように、各加熱コイル２１の無負荷時抵抗ＲSnは、それぞれ異なっている。つまり、Ａコイルから順に無負荷時抵抗ＲSnが大きくなるようになっている。これは、各加熱コイル２１に投入される定格電力から生じる母線電圧も異なるということを示している（図２参照）。言い換えれば、母線電圧を異ならせても定格電力が投入されるようにするには、各加熱コイル２１の無負荷時抵抗ＲSnを変化させなければならないということである。
【００２３】
図４は、加熱コイル２１の負荷電流に対する加熱効率の実験結果を示す説明図である。この図では、横軸が負荷電流（Ａ）、縦軸が加熱効率（％）をそれぞれ示しており、６つの加熱コイル２１（Ａコイル〜Ｆコイル）の実験結果を示している。図に示すように、各加熱コイル２１に定格電力を投入したときの負荷電流は異なる。つまり、各加熱コイル２１に定格電力を投入したとき、Ａコイルにおける負荷電流は約２９Ａ、Ｂコイルにおける負荷電流は約２１Ａ、Ｃコイルにおける負荷電流は約１６Ａ、Ｄコイルにおける負荷電流は約１２Ａ、Ｅコイルにおける負荷電流は約１２Ａ、Ｆコイルにおける負荷電流は約１１Ａとなっている。
【００２４】
また、ここで示す各加熱コイル２１の加熱効率は、図２で示した加熱効率に対応しているものとする。つまり、加熱コイル２１における負荷電流が約１３Ａまでは加熱効率に顕著な変化はなく、負荷電流が約１５Ａを超えると加熱効率は負荷電流に比例するように低下することがわかる。これは、母線電圧の上昇によって負荷電流が低減し、インバータ損失（インバータ回路１０の損失）、及び加熱コイル損失（銅損）が低減したことに起因するためである。
【００２５】
図５は、加熱コイル２１における損失の実験結果を示す説明図である。この図では、ＡコイルとＣコイルとＥコイルとの３つの加熱コイル２１における漏れ損失（Ｗ）と加熱コイル損失（Ｗ）とインバータ損失（Ｗ）とを示している。また、各グラフにおける上段が漏れ損失を、中断が加熱コイル損失を、下段がインバータ損失をそれぞれ示している。図に示すように、Ａコイルにおける損失の総計が一番大きいことがわかる。これは、後述するようにＡコイルに２層重ね巻き構造を採用しているからである。
【００２６】
以上のことから、誘導加熱調理器５０における加熱効率を高効率で向上させるには、母線電圧が約３００Ｖ以上となるように設定することが望ましい。つまり、このような母線電圧となる定格電力が投入されるように加熱コイル２１の無負荷時抵抗ＲSnを設定するとよいのである。また、昇圧回路３の出力段に備えられている図示省略の平滑コンデンサの耐圧を考慮すると、母線電圧を４００Ｖ以下とすることが望ましい。以上のことから、誘導加熱調理器５０には、このような母線電圧を得ることが可能な無負荷時抵抗ＲSnを有し、その母線電圧に耐え得る加熱コイル２１を備えるようにするのが望ましいことがわかる。
【００２７】
次に、誘導加熱調理器５０の動作について説明する。
誘導加熱調理器５０に商用電源１から交流電圧が供給されると、その交流電圧は、整流回路２で全波整流されて直流電圧に変換される。変換された直流電圧は、脈流電圧波形を示し、昇圧回路３に入力される。昇圧回路３は、この直流電圧を略リプルの無い直流電圧に変換する。この直流電圧（母線電圧）に対する各加熱コイル２１の加熱効率を示したものが、図２に示した実験結果である。
【００２８】
インバータ回路１０は、フルブリッジインバータ回路として構成されているので、ハーフブリッジインバータ回路として構成するよりも負荷電流をさらに低減することができる。また、誘導加熱調理器５０は、昇圧回路３を備えており、この昇圧回路３によって直流電圧を昇圧してからインバータ回路１０に直流電圧を供給するので、昇圧回路３を設けないときに比べてさらに加熱効率は向上する。  
【００２９】
インバータ回路１０を構成するスイッチング素子１１及びスイッチング素子１２は、図示省略の制御回路（インバータ制御手段等）から出力される駆動信号によりオン／オフ駆動される。また、インバータ回路１０を構成するスイッチング素子１３及びスイッチング素子１４も同様に、図示省略の制御回路から出力される駆動信号によりオン／オフ駆動される。
【００３０】
なお、制御回路は、スイッチング素子１１をオンさせている間はスイッチング素子１２をオフにし、スイッチング素子１１をオフさせている間はスイッチング素子１２をオンにするというように、スイッチング素子１１とスイッチング素子１２とを交互にオン／オフする駆動信号を出力するようになっている。同様に、スイッチング素子１３とスイッチング素子１４とを交互にオン／オフする駆動信号を出力するようになっている。
【００３１】
次に、インバータ回路１０のスイッチング及び共振回路２０への印加電圧のタイミングについて説明する。このインバータ回路１０は、スイッチング素子１１とスイッチング素子１２、スイッチング素子１３とスイッチング素子１４は、１８０度位相をずらした状態であり、それぞれ所定の周波数で高周波駆動されている。つまり、スイッチング素子１１とスイッチング素子１３、スイッチング素子１２とスイッチング素子１４の通電率（オン時間比）を調整することで加熱コイル２１の加熱出力を制御するようになっているのである。
【００３２】
以上のように、インバータ回路１０の前段に昇圧回路３を設けて母線電圧を約３００Ｖ〜４００Ｖとし、さらにインバータ回路１０をフルブリッジインバータ回路として構成するようにしているので、昇圧回路３を設けない時よりも加熱効率を向上させることが可能となる。また、母線電圧は昇圧回路３により略リプルの無い直流電圧へと変換されるので、商用周波数に起因する鍋振動を防止することも可能となる。
【００３３】
［実施の形態２］  
実施の形態２では、加熱コイル２１の巻き構造及び巻線仕様（巻数や撚り数）により、さらに誘導加熱調理器５０における加熱効率を向上させる場合を例に説明する。つまり、実施の形態１と併せて誘導加熱調理器５０を構成するようにすれば、さらに高効率な加熱効率を得ることが可能になるのである。
【００３４】
まず、加熱コイル２１の巻き構造について説明する。
図６は、加熱コイル２１の巻線構造を示すコイル上面図である。撚り構造を持つ巻線をコイルベース９上に巻き回す際、１ターン目を図の（ａ）とすると、次なる２ターン目（ｂ）は（ａ）の斜め下段に入り込むように巻き回し、次なる３ターン目（ｃ）は（ｂ）の斜め上段に巻き回すようにする。
【００３５】
こうすることで（ｃ）は、（ａ）と同一平面に戻ることになる。これを所定の回数繰り返して、目的の巻き数にするとよい。なお、ここでは巻き数を９ターンとしている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。また、１ターン目（ａ）から順に外周方向へと巻き回すようにしているが、（ａ）を最外周とし、順に内周方向へと巻き回してもよい。
【００３６】
図７は、加熱コイル２１の断面を示す断面図である。ここでは、図６で示したように所定の巻き数となった加熱コイル２１の断面を示している。このように巻き回して形成された加熱コイル２１を２層重ね巻き構造と称することにする。加熱コイル２１をこのような２層重ね巻き構造とすれば、加熱コイル２１の層数を２としても、加熱コイル２１の巻線と天板下面との間隙（以下、ギャップと称する）を小さくすること可能になるからである。すなわち、加熱コイル２１と被加熱体７との十分な電磁的結合を得ることができるので、漏れ損失を低減することが可能となるのである。なお、この２層重ね巻き構造をＡコイルに採用しているものとする。したがって、Ａコイルの漏れ損失が他の加熱コイル２１に比べて低減されているのである（図５参照）。
【００３７】
次に、加熱コイル２１の巻線仕様について説明する。
前述のように、定格電力を投入する際に母線電圧を上げるには、無負荷時抵抗ＲSnを増加させて負荷インピーダンスを大きくする必要がある。この無負荷時抵抗ＲSnを増加させるために、単純に加熱コイル２１の巻数増加を行なうと、層数増加を伴うことになり上述したように漏れ損失が増加してしまうことになってしまう。この漏れ損失を増加させずに、かつ、加熱コイル２１の層数を増やさずに無負荷時抵抗ＲSnを増加させるには、加熱コイル２１のコイル断面積を小とする必要がある（式（１））。しかしながら、こうすると、今度は加熱コイル損失が増加してしまうことになる。
【００３８】
【数１】
2006344469.tif 000003
Ｌ（ｍ）は、コイルの巻数（つまり、層数）に相当するコイルの長さを、Ｓ（ｍ2 ）は、コイルの撚り数（つまり、コイル断面積）に相当するコイル断面積を、ρ（Ω・ｍ）は、コイル線の材質による抵抗率をそれぞれ示している。したがって、加熱コイル損失をも低減するような巻線仕様の加熱コイル２１を誘導加熱調理器５０に備えるようにするのが望ましいことがわかる。
【００３９】
図８は、加熱コイル２１における損失の実験結果を示す説明図である。この図では、ＣコイルとＤコイルとＦコイルとの３つの加熱コイル２１における漏れ損失（Ｗ）と加熱コイル損失（Ｗ）とインバータ損失（Ｗ）を示している。また、各グラフにおける上段が漏れ損失を、中断が加熱コイル損失を、下段がインバータ損失をそれぞれ示している。Ｆコイルは、Ｃコイル、Ｄコイルよりもコイル断面積が小となるように構成されているものとする。そのために、Ｆコイルの加熱コイル損失が他の加熱コイル２１に比べて増加していることが分かる。
【００４０】
以上より、誘導加熱調理器５０における損失を低減して加熱効率を向上させるには、加熱コイル２１の漏れ損失を増加させることなく（つまり、層数を増やすことなく）、かつ、加熱コイル損失を増加させることのない加熱コイル巻線仕様を得ることが要求されるということがわかる。この加熱コイル損失（ＰC ）は、加熱コイル２１の無負荷時抵抗ＲSnと負荷電流ＩR から算出される（式（２））。
【数２】
2006344469.tif 000004
【００４１】
図９は、加熱コイル２１の負荷電流ＩR 及び無負荷時抵抗ＲSn、加熱コイル損失ＰC の実験結果を示す説明図である。ここでは、Ｂコイル、Ｃコイル、Ｄコイル、Ｆコイルの４つの加熱コイル２１を示してある。それらの加熱コイル２１は、加熱効率の高低で選定したものである。つまり、加熱効率が高い加熱コイル２１（Ｃコイル、Ｄコイル、Ｆコイル）と加熱効率が比較的高くない加熱コイル２１（Ｂコイル）とを照合するようにしたものである（図２参照）。
【００４２】
Ｂコイルのように無負荷時抵抗ＲSnが小さいと、定格電力を得るのに負荷電流ＩR が顕著に大きくなり、それに伴って加熱コイル損失ＰC も顕著に増大することがわかる。逆に、Ｆコイルのように無負荷時抵抗ＲSnが大きいと、負荷電流ＩR は小さくなるものの加熱コイル損失ＰC は増加傾向を示すようになることがわかる。このことから、無負荷時抵抗ＲSn≒０．３Ω〜０．７Ωとすることで加熱コイル損失ＰC が最小値となるという結果を得ることができた。したがって、加熱コイル損失Ｐを低減して高効率な誘導加熱調理器５０を得るには、無負荷時抵抗ＲSn≒０．３Ω〜０．７Ωとすることが望ましいことがわかる。
【００４３】
以上のように、実施の形態１に加え、加熱コイル２１の巻き構造を２層重ね巻き構造とし、かつ、加熱コイル２１の無負荷時抵抗ＲSnが０．３Ω〜０．７Ωとなるような巻線仕様とすることで、加熱コイル損失ＰC 及び漏れ損失を低減することが可能となり、実施の形態１よりもさらに加熱効率を向上させることができるようになるのである。さらに、加熱コイル損失ＰC の低減により、加熱コイル２１の冷却も容易に実現できるようになる。
【００４４】
［実施の形態３］
実施の形態３では、ギャップ（加熱コイル２１の巻線と天板下面との間隙）を限定することにより、さらに加熱コイル２１の加熱効率を向上させる場合を例に説明する。つまり、実施の形態１と実施の形態２とを併せて誘導加熱調理器５０を構成するようにすれば、さらに高効率な加熱効率を得ることが可能になるのである。
【００４５】
図１０は、実施の形態３に係る誘導加熱調理器５０の断面を示す構成断面図である。ギャップは、加熱コイル２１の巻線上面と天板５の下面との空気層として構成され、加熱コイル２１のコイルベース９に設けられた図示省略のスペーサ等によって保持されるようになっている。
【００４６】
図１１は、誘導加熱調理器５０のギャップの長さに対する加熱効率の実験結果を示す説明図である。この図では、横軸がギャップ（ｍｍ）、縦軸が加熱効率（％）をそれぞれ示している。図に示すように、ギャップの長さによって加熱効率は異なる。つまり、ギャップを長く設定すると、加熱コイル２１と被加熱体７との電磁的結合が弱くなり加熱効率が低下してしまうということである。
【００４７】
このギャップの長さによる加熱効率への影響について説明する。
図１１は、母線電圧を一定として定格電力を投入した場合における加熱コイル２１の加熱効率を示す実験データである。この実験データによれば、ギャップが約２．５ｍｍ以下では漏れ損失の差異が比較的少なく、加熱効率の顕著な変化はないことがわかる。しかしながら、ギャップが約２．５ｍｍ以上になるに従い漏れ損失は増加し、加熱効率が低下してしまうことがわかる。したがって、高効率な加熱効率を得るには、ギャップを約２．５ｍｍ以下とすることが望ましいことがわかる。
【００４８】
以上のように、実施の形態１及び実施の形態２に加え、加熱コイル２１の巻線と天板５の下面との間隙であるギャップを約２．５ｍｍ以下とすることで、加熱コイル２１の漏れ損失を抑制することが可能となり、実施の形態１及び実施の形態２よりさらに高効率な加熱効率の誘導加熱調理器５０を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の回路構成を示す概略構成図である。
【図２】加熱コイルの母線電圧に対する加熱効率の実験結果を示す説明図である。
【図３】無負荷状態での各加熱コイルのインダクタンスを示す説明図である。
【図４】加熱コイルの負荷電流に対する加熱効率の実験結果を示す説明図である。
【図５】加熱コイルにおける損失の実験結果を示す説明図である。
【図６】加熱コイルの巻線構造を示すコイル上面図である。
【図７】加熱コイルの断面を示す断面図である。
【図８】加熱コイルにおける損失の実験結果を示す説明図である。
【図９】負荷電流、無負荷時抵抗、加熱コイル損失の実験結果を示す説明図である。
【図１０】誘導加熱調理器におけるギャップの状態を示す構成断面図である。
【図１１】ギャップの長さに対する加熱効率の実験結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  商用電源、２  整流回路、３  昇圧回路、４  正負母線、５  天板、７  被加熱体、８  スナバコンデンサ、９  コイルベース、１０  インバータ回路、１１  スイッチング素子、１２  スイッチング素子、１３  スイッチング素子、１４  スイッチング素子、２０  共振回路、２１  加熱コイル、２２  共振コンデンサ、５０  誘導加熱調理器。
【図１】
2006344469.tif 000005
【図２】
2006344469.tif 000006
【図３】
2006344469.tif 000007
【図４】
2006344469.tif 000008
【図５】
2006344469.tif 000009
【図６】
2006344469.tif 000010
【図７】
2006344469.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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